DE3223630A1

DE3223630A1 - Oberflaechenbehandlung von legiertem stahl mit hohem nickelgehalt

Info

Publication number: DE3223630A1
Application number: DE19823223630
Authority: DE
Inventors: Takenori Chiba Deguchi; Kazuo Hoshino; Takao Kamagaya Chiba Ikita; Shigeaki Tokuyama Yamaguchi Maruhashi; Keiji Yamaguchi Oosaki; Kazuko Funabashi Chiba Uchida
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1981-06-26
Filing date: 1982-06-24
Publication date: 1983-01-27
Also published as: DE3223630C2; FR2508495B1; US4696724A; GB2101163A; NO822121L; JPS581076A; NO162029B; JPS6358228B2; GB2101163B; NO162029C; FR2508495A1; US4592965A

Description

MÜLLEK-BOKE · DEJfF¹E^ ' agOft&^&ift&EI'

PATBNIAK WÄIiTB EUHOPEAST PATEBTT ATTOHNEYS

DR. WOLFGANG MÜLLER-BOR£ (PATENTANWALT VON 1927-1975) DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL, DIPL.-PHYS.

R/Sz - N 1473

NISSHIN STEEL COMPANY, LTD. No. 4-1/ Marunouchi, 3-chome Chiyoda-ku, Tokyo
Japan

Oberflächenbehandlung von legiertem Stahl mit hohem Nickelgehalt

MÜNCHEN 86. SIEBERTSTR. 4 ■ POB 860720 · KABELi MUEBOPAT · TEL. (089) 474005 · TELECOPIER XEROX 400 · TELEX 5-24285

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft das im Patentanspruch angegebene Verfahren, das zu einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von legiertem Stahl mit hohem Nickelgehalt führt.

Platten aus rostfreiem Stahl oder Aluminiumstahl dienten bisher hauptsächlich als Werkstoff für LNG- oder LPG-Flaschen oder Tanks. Diese Stahlplatten haben eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und bieten keine besonderen Probleme in Bezug auf Rosten. Daraus hergestellte Tanks des angegebenen Typs werden jedoch unvermeidlich einem thermischen Zyklus unterworfen, bei dem widderholt ein Temperaturanstieg und ein Temperaturabfall erfolgt. Dieser Tankwerkstoff hält daher den Gebrauch über längere Zeiträume nicht aus aufgrund seiner durch wiederholte Expansion und Kontraktion verursachten Ermüdung. Es besteht daher das Bedürfnis nach einem anderen Werkstoff. Es ist zwar unbestreitbar, dass der geeignetste Werkstoff ein legierter Stahl mit hohem Nickelgehalt ist, der einen extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizient im Hinblick auf Ermüdungserscheinungen hat, doch ermangelt es diesem Werkstoff bekanntlich an einer ausreichenden Korrosionsbeständigkeit, d.h. sein Korrosionsbeständigkeitsgrad ist nicht höher als derjenige von für normale Verwendungszwecke eingesetztem Stahl, so dass sich Rostprobleme vor oder nach der Tankherstellung ergeben.

Um das Rosten von legiertem Stahl mit hohem Nickelgehalt zu verhindern, bieten sich zwei Möglichkeiten an, nämlich

ie «

β «

«β«

einmal die Anwendung eines rostverhindernden Öls und zum anderen die Aufbringung eines rostverhindernden Films.

Die Anwendung von rostverhinderndem öl wirft aber ein Gleitproblem auf und ist gefährlich bei der Verarbeitung, d.h. unbefriedigend im Bezug auf Verarbeitbarkeit, wohingegen die Aufbringung eines rostverhindernden Films sehr teuer ist, da der Film nach der Beschichtung in zeitaufwendiger und mühseliger Weise wieder entfernt werden muss, insbesondere zum Zwecke des Schweissens. Wird nämlich die noch mit dem rostverhindernden öl oder Film überzogene Stahllegierung geschweisst, so treten im Schweissbereich Blasen oder Risse auf, die zu einer Festigkeitsabnahme der Schweissnaht führen.

Hochlegierter Nickel/Eisen-Stahl hat in der Regel einen Nickelgehalt von etwa 36%. Ein derartiger legierter Stahl mit hohem Nickelgehalt zeigt aber einen unzureichenden Grad von Korrosionsbeständigkeit unter feuchten Bedingungen,

Es wurde nun gefunden, dass ein derartiger legierter Stahl eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit aufweist unter Beibehaltung der ihm innewohnenden vorteilhaften Eigenschaften, wenn er mit Nickel in einer Menge von 1 bis 10 g/m², berechnet als Nickelmetall, plattiert wird.

Intensive Untersuchungen zeigten ferner, dass im Vergleich zu verschiedenen Plattierungsmetallen wie Zink, Kupfer, Kobalt oder Chrom, Nickel zu den vorteilhaftesten Ergebnissen führt, sowohl im Bezug auf Korrosionsbeständigkeit als auch im Bezug auf Haftung am legiertem Stahl mit hohem Nickelgehalt.

Durch Nickelplattierung allein wird jedoch keine befriedigende Korrosionsbeständigkeit in Gegenwart von Halogenionen:, erzielt, da Nickel als solches von relativ hoher Aktivität ist. So kann insbesondere ein mikroskopisches Abblättern der Nickelschicht durch Kratzen oder Scheuern während der Handhabung oder Verarbeitung erfolgen, was eine Erniedrigung der Korrosionsbeständigkeit zur Folge hat. Erfindungsgemäss wird daher die äussere Nickelschicht durch damit in innigem Kontakt befindliches Nickeloxid passiviert und mit einem sich selbst erneuernden Chromatfilm überzogen. Selbst wenn daher die Nickelschicht eine Beschädigung durch Kratzen und dergleichen erleidet, wird sie erneut passiviert durch einen Chromichromat- oder Chromphosphatfilm, der sich aufgrund der Selbsterneuerung, die dem auf der Nickelschicht aufgebrachten Chromatfilm innewohnt, bildet. Dies führt dazu, dass der legierte Stahl mit hohem Nickelgehalt'eine grosse Korrosionsbeständigkeit besitzt.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Oberflächenbehandlung von legiertem Stahl mit hohem Nickelgehalt überwindet somit die aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik und zeichnet sich dadurch aus, dass es leicht und kostensparend unter Verwendung üblicher Apparaturen durchführbar ist und Werkstoffen aus legiertem Stahl mit hohem Nickelgehalt befriedigend rostverhindernde Eigenschaften verleiht, ohne dessen charakteristische Eigenschaften nachteilig zu beeinflussen.

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird der legierte Stahl mit hohem Nickelgehalt zunächst mit Nickel in einer Menge von 1 bis 10 g/m²■, berechnet als metallisches Nickel, plattiert und danach chromatiert unter Bildung eines Chromatfilms mit einem Chromgehalt von 5 bis 100 mg/m², berechnet als metallisches Chrom. Auf diese Weise wird auf der Oberfläche des legierten Stahls eine Doppelschicht oder zusammengesetzte Schicht, die aus der Nickelschicht und dem Chromatfilm besteht/ gebildet.

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens können übliche bekannte Vernickelungsmethoden, die elektrolytisch oder nicht-elektrolytisch arbeiten, .angewandt werden, und die besten Ergebnisse werden bei Verwendung des Nickels in einer Menge von 1 bis 10 g/m², berechnet als Nickelmetall, erhalten.

In einer Menge von weniger als 1 g/m² wird keine gleichförmige und kontinuierliche Nickelschicht erhalten und das Nickel wird fleckenförmig abgelagert. Die dabei erhaltene Schicht weist eine mangelhafte Korrosionsbeständigkeit auf und hat zusammen mit dem in der nächsten Verfahrensstufe gebildeten Chromatfilm nur einen geringen oder überhaupt keinen synergistischen Effekt auf die Korrosionsbeständigkeit. Eine ausreichend stabilisierte Nickelschicht wird in einer Nickelmenge von 1 bis 10 g/m² erzielt. Eine 10 g/m² überschreitende Nickelmenge trägt jedoch nicht merklich zu .einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und Schweissbarkeit bei und wirft statt dessen Probleme im Zusammenhang mit Produktivität und anderen wirtschaftlichen Überlegungen auf.

Die auf die Vernickelung folgende Chromatierungsstufe kann mit Hilfe üblicher bekannter Techniken erfolgen, die bei der Behandlung von Z ink-oder Aluminiumplatten oder von mit Zink oder Aluminium behandelten Stahlplatten weitverbreitete Anwendung finden. Befriedigende Ergebnisse werden somit erhalten, wenn eine wässrige Lösung, die sechswertiges Chrom und Fluoride enthält, zum Einsatz gelangt. Typische derartige Lösungen werden z.B. in den geprüften JP-Patentveröffentlichungen 51-40536, 52-14691 und 55-9949 sowie in der ungeprüften JP-Patentveröffentlichung 49-74640 beschrieben. Ferner sind auch handelsübliche Flüssigprodukte verwendbar, z.B. "Alogine # 1000", Zincguard #1000" und "Alogine 407-47" (Handelsprodukte der NIPPON PAINT INC.).

Selbstverständlich handelt es sich bei den erfindungsgemäss verwendeten Chromatierlösungen um solche vom Beschichtungstyp. Der Ausdruck "Chromatierlösung vom Beschichtungstyp" bezieht sich auf ein sogenanntes "Einmalbehandlungs-Chromatiermittel vom Beschichtungstyp", welches nunmehr das bisher auf Aluminiumplatten, kaltgewalzte Stahlplatten und galvanisiertes Eisen angewandte Phosphatieren oder Chromatieren (vom Reaktionstyp) verdrängt und inzwischen weltweite Anwendung gefunden hat als umweltbewusstes, kein Spülen erforderndes Chromatiermittel.

Grundsätzlich enthält dieses Mittel sechswertiges Chrom CrO₃ in einer Menge von 10 bis 200 g/l und dreiwertiges Chrom in einer Menge von 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Chrom, und es kann ferner Siliziumdioxid oder organische Stoffe aufweisen. Beispiele für ein derartiges Mittel sind die im Handel erhältlichen Produkte "Acomet C" (Handelsprodukt der KANSAI PAINT Inc.),

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"Alogine NR-2, NR-3" (Handelsprodukt der NIPPON PAINT INC.) und eine Behandlungsmasse, die in der ungeprüfen JP-Patentveröffentlichung 52-68036 beschrieben wird.

Erfindungsgemäss ist jede Masse verwendbar, die auf die Platte von 60 bis 120⁰C aufgebracht und danach zu einem Feststoff getrocknet wird, der einen Film vom Chromattyp oder Chromatphosphattyp ergibt. Ein Chrom- oder Chromichromatfilm, der durch Elektrochromatierung erhalten wird, ist zwar kostspielig, jedoch wirksam.

Bei der erfindungsgemäss angewandten Chromatisierung ist von entscheidender Bedeutung, dass der gebildete Chromatfilm einen Chromgehalt von 5 bis 100 mg/m² aufweist.

Der Chromatfilm hat eine ungenügende Korrosionsbeständigkeit, wenn er einen Chromgehalt von weniger als 5 mg/m² aufweist. Überschreitet andererseits der Chromgehalt 100 mg/m², so treten zwar keine Probleme im Bezug auf Korrosionsbeständigkeit auf, doch zeigt der gebiltete Film eine schlechte Haftung an dem legierte Stahl mit hohem Nickelgehalt und ausserdem neigt er zum Zerstäuben, was dazu führt, dass ein mikroskopisches Abschälen des Films lokal während der Verarbeitung, z.B. beim Biegen, erfolgt. Das Auftreten des Stäubens führt ferner zu einer Erniedrigung der elektrischen Leitfähigkeit während des Schweissens.

Nickel wird auf Stahl mit hohem Nickelgehalt gleichförmig abgelagert und weist eine gute Haftung am legierten Stahl mit hohem Nickelgehalt auf. Der durch die Chromatbehandlung erhaltene Chromatfilm wird von sich aus praktisch wasserunlöslich gemacht aufgrund des Vorliegens von Nickel.

Bisher stand legierter Stahl mit hohem Nickelgehalt nur für Präzisionsmaschinen/ die keine Korrosionsbeständigkeit aufzuweisen brauchen, zur Verfugung. Erfindungsgemäss kann demgegenüber ein derartig legierter Stahl zur Herstellung von LPG-Tanks und dergleichen dienen/ wo
die Korrosionsbeständigkeit unabdingbar ist, da der
Stahl erfindungsgemäss mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit ausgestattet werden kann, ohne die ihm innewohnenden vorteilhaften Eigenschaften in irgendeiner
Weise zu beeinträchtigen.

Die erfindungsgemässe Oberflächenbehandlung besteht aus einer Kombination von Nickelplattierung und Chromatbehandlung, die in industriellem Masstab durchgeführt
werden, und sie bewirkt einen synergistischen Antikorrosionseffekt, wobei als weiterer Vorteil hinzukommt, dass sie in industriellem Masstab billig durchführbar
ist.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch auf Spezialstahl, dem es an Korrosionsbeständigkeit ermangelt, angewandt werden, z.B. auf einen Nickelstahl mit 9% Nickelgehalt .

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern ohne sie zu beschränken:

BEISPIELE:

Ein Prüfling aus 36% Nickelstahl von 0/8 mm Dicke, 220 mm Breite und 300 mm Länge, wurde elektrolytisch Sntfettet in einer Behandlungslösung von 50 g/l Natriumorthosilikat bei 85⁰C während 10 s bei einer Stromdichte von 5 A/dm², worauf der Prüfling mit Wasser zur Entfernung von Alkalirückständen gewaschen und in eine 5%ige Salzsäurelösung von 20⁰C 20 s lang eingetaucht und schliesslich mit Wasser gewaschen wurde. Der auf diese Weise behandelte Prüfling wurde unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen vernickelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Der vernickelte Prüfling wurde anschliessend unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen mit Chromat behandelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Auf diese Weise wurde eine gewisse Anzahl von Testproben hergestellt.

Zu Vergleichszwecken wurde eine gewisse Anzahl von Vergleichproben hergestellt, wobei Vergleichsversuch 1' ohne jede Oberflächenbehandlung und die Vergleichsversuche 2¹ bis einschliesslich 6' unter Anwendung üblicher Behandlungsmethoden (Vergleiche Tabelle 1) durchgeführt wurden.

^vNOl	serflächen- ,behand- 3eisrxS-\_	Nickelplattierung	Bedingungen	Zeit	Strotdich^e/^j	Menge der Ni- Abscheidung (g/m²)	ohne Oberflächenbehandlung	30 .	3 0	5	5
V\	1	Plattier methode	Temperatur ('C)	30	. 5	5	(1) saure Ni-Plattie- rung¹	b
	2	(1) saure Ni-Plattie-	30	30.	.1	1	(1) Il
Erfindung	3	(1) - η	40	MO	3	10	(D Il	30 ■ ;	3	5	0.5
J Vergleich	4	(1) Il	40	30	5	5	Il	35 -	50	4	Menge der Chrom- Abscheidung 0.3
5	(1) Il	30	3 0	1	1 *	(8) Chrom- Plattierung
6	Π) Il	*40 ". ■**	DO	3	10
7	(D Il	40	20	—	' 5
I¹	(2\ strom lose Ni- Plattierung	80
2¹
3¹
4·
5¹
6¹

^Ob	erflächen- behand- eispT^^-^	Chromatierung	Behandlungstyp	Name oder Zusammensetzung der Behandlungslösung	Bedingungen	..eit f-Behand- s). lunastvD	Sprühen	^hronimenge Film(mg/m2)	nicht-chrcmatiert (unbehandeltes Produkt = Grünprüfling)	CrO₃ 2 g/l, H₃PO₄ Ig^, NH₄SiF₆ 0.5 g/c (5)	60	5	Sprühen	3
\\	1	Reaktionstyp - Chronatierung	(3) Alogine+1000 (5 g/l Gehalt, be rechnet als Chromsäure)	Flüssiqk. Temp."(C)	3	■1	5	Reaktionstyp - Chromatierung	(3) Alogine NR-2	20	—	Walzen- beschtg.	150
	2	Il	CrO₃ 25g/£, H₃PO₄ 0.5 g/_&, NH₄SiF_fi 0.8g/^ .(5)	70	10	Walzen- beschtg.	20	Beschichtungstyp - Chromatierung	(3)	20	—	H	20
Erfindung	3	Beschichtungstyp - Chromatierung	(4) Acomet C	' 70	—	■1	100	Il	CrO₃ 35 g/l	35	10	Elektro- chromierun 4A/dm2	35
Vergleich	4	Il	(3) Alogine NR-2	20	—	Il	50	Reaktionstyp - Chromatierung
5	■1	CrO 50g/£, H₃PO 40 g/ß. Malonsäure 20 g/^., Cr^+J 25 g/g	20	—	Sprühen	80
6	Reaktionstyp - Chromatierung	(3) Alogine 407-47 (407...4% ^ 47...0.4%)	40	10	Il	20
7	■1	CrO₃ 30 g/l, CoSO₄- 7H₂O 10 g/^, Na₂SiP₆ 5 g/i. (7)	60	7	30
I¹	70
2¹
3'
.4«
5'
6¹

O t-f (+ cn ω rt

Fu'ssnoten;

(1) Das verwendete saure Nickel-Plattierbad hatte die folgende Zusammensetzung:

Nickelsulfat 250-g/l Nickelchlorid 45 g/l Borsäure 30 g/l

(2) Das verwendete Bad zur stromlosen Nickelplattierung hatte die folgende Zusammensetzung:

Nickelchlorid 12 g/l Natriumhypophosphit 24 g/l Natriumacetat 16 g/l pH 4,5

(3) "Alogine Nr. 1000", "Alogine Nr. 2" und "Alogine 407-47" sind Handelsnamen von Handelsprodukten der NIPPON PAINT

. INC.

(4) "Acomet C" ist ein Handelsname eines Handelsproduktes der KANSAI PAINT INC.

(5) Die verwendete Masse ist in der geprüften JP-Patentveröffentlichung 55-9949 beschrieben.

(6) Die verwendete Masse ist in der geprüften JP-Patentveröffentlichung 52-68036 beschrieben.

(7) Die verwendete Masse ist in der ungeprüften JP-Patentveröffentlichung 49-74640 beschrieben.

(8) Alle Vergleichsversuche wurden nach üblichen Methoden der Elektrochromatierung mit Plattierbädern der
folgenden Zusainmensetzung durchgeführt:

Chromsäure
Schwefelsäure

130 g/l 1,3 g/l

Die Versuchsdurchführung erfolgte in der Reihenfolge
Chromplattierung, Spülen, Elektrochromatierung und
Spülen.

Die Testproben wurden dem Salzlaugensprühtest zur Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit unterworfen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.

TABELLE 2

Versuche	Beisp,	laugensprühtest (1) ·.	(5)	gebogen (3)	Bemerkungen
Erfindung	Nr.	flach (2)		O
Vergleich	1	O	O	O
2	O	G>	@
3 ! ®		O
4	X	(o)
5	A	O
6	@	O
7		V X	(90% Rotrost in 24 h) ' ■
I¹		X *
V
V	•Λ -ν- Ο
4¹	X X	(30% Rotrost in 24 h)
5¹	<§>
6'

Fussnoten:

(1) Der Salzlaugensprühtest wurde nach der Standardmethode JIS Z 2371 durchgeführt und 200 h lang fortgesetzt. Die Testergebnisse werden als Prozentsatz des korrodierten Bereichs (Rotrost) zur Gesamtfläche des Prüflings berechnet, wobei die folgende Kennzeichnung angewandt wird:

¹ Kenn zeichnung	Rofcrostbereich (%)
! X X.	91-vLOO
I X	• 61-v 90
Δ	31^ 60
Q	U-v 30
	0/vlO

(2) Es wurde der flache Bereich des biegungsfreien Prüflings

gemessen.

(3) Der Biegungsbereich des Prüflings wurden mit dem Biegetest gemessen und danach wurde der Salzlaugensprühtest angewandt zur Bestimmung des Auftretens von Rotrost. Der Prüfling wurde um 180° längs zweier Innenplatten gebogen.

Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäss gewonnenen Produkte eine überlegene Korrosionsbeständigkeit haben. Im Falle des Grünprüflings (unbehandelter legierter Stahl mit hohem Ni-Gehalt) waren 90% der Gesamtfläche bereits nach 24 h korrodiert. War die Menge an abgelagertem Nickel unzureichend, wie dies beim Vergleichsversuch 5" der Fall war, wo 0,5 g/m² Nicikel und 20 mg/m² Chrom auf den Prüfling aufgebracht wurden, so wurde der Prüfling ebenfalls rasch korrodiert und der Rotrostbereich betrug 30% der Gesamtfläche des Prüflings nach 24 h.

Wird die Menge an Chrom wesentlich vermindert, wie dies beim Vergleichsversuch 3¹ der Fall ist, wo 5 g/m² Nickel und 3 mg/m² Chrom auf den Prüfling aufgebracht wurden, so zeigt der Prüfling eine unzureichende Korrosionsbeständigkeit. Liegt die Menge an Chrom beträchtlich über der beanspruchten Obergrenze, so treten zwar keine Probleme in Bezug auf Korrosionsbeständigkeit des Prüflings auf, so lange dieser nicht gebogen wird; es erfolgt aber eine Änderung der Korrosionsbeständigkeit des gebogenen Prüflings (Vergleichsversuch 4').

Die erfindungsgemäss gewonnenen Produkte der Beispiele 1 bis 7 zeigen eine konstante und gute Korrosionsbeständigkeit. Obwohl das gemäss Vergleichsversuch 6¹ erhaltene Produkt eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweist, bietet es Probleme in Bezug auf Schweissbarkeit, wie im folgenden gezeigt wird.

Dünne Platten oder Bleche werden meistens durch Widerstandsschweissung oder' Wolfram-Inertgas-Schweissung (TIG-Schweissung) geschweisst. Die Schweissbarkeit des

gemäss Beispiel 1 erhaltenen Verfahrensproduktes (Nickelplattierung plus Chromatierung) wurde daher mit Hilfe von Widerstands-Nahtschweissung und TIG-Schweissung bestimmt. Zu Vergleichszwecken wurde die Schweissbarkeit des gemäss Vergleichsversuch 1' erhaltenen Produktes (unbehandelter legierter Stahl mit 36% Nickelgehalt, im folgenden als Grünprodukt bezeichnet), sowie des gemäss Vergleichsversuch 6' durch Elektrochromatierung erhaltenen Produktes in analoger Weise bestimmt. Die Versuchsdurchführung erfolgte unter den in Tabelle 3 angegebenen Bedingungen:

TABELLE 3 - Nahtschweissung-Bedingungen

Dicke des Prüflings	0.7 tm^Z χ 3
vorbestimmte Strom- 'i 'stärke	8,000 A
Schweissgescnwindigkeit \	1.7 m/min
Druck . ι	200
an: aus :	1 : 1 -»c?
j . Breite der Elektrode	3 ItTO

Das elektrochromatierte Produkt lieferte eine unbefriedigende Schweissnaht, da der Strom von der vorbestimmten Stromstärke abfiel aufgrund der schlechten elektrischen Leitfähigkeit des auf der Oberfläche gebilteten Films, 'wohingegen das erfindungsgemäss gewonnene Produkt eine gute Schweissnaht aufwies, die vergleichbar war mit derjenigen des nicht-oberflächenbe-

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handelten Grünprodukts, wobei kein Stromabfall eintrat. Der Schweissbereich war daher gut.

Die Schweissbarkeit bei TIG-überlappstoßschweissung wurde unter den in Tabelle 4 angegebenen Bedingungen durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 5 aufgeführt.

TABELLE 4 - TIG-Überlappstoßschweissung-Bedingungen

Prüfling	1,5 rcm , untere Platte : 0,7 mm
Schweisstrom
Schweissgeschwindigkeit .
Elektrode	1/6 J0T
Lichtbogenlänge :
Schutzgas :
: obere Platte :
88 A
35 cm/min
Th-haltiges W
1 mm
Ar 12 l/min

TABELLE 3 - Fliessfähigkeit des schmelzflüssigen Metalls bei der TIG-überlappstoßschweissung und Schweissbarkeit

Prüfling	Fliessfähigkeit	Schweissbarkeit
Grünprodukt ohne Oberflächenbeh.	O	O
Ni-Plattierung plus Chromatierung (erfindungsgem. erhaltenes Produkt)	O	O
Elektrochromatierung (Vergleichsprodukt)	Δ	Δ

O: gut & : etwas schlechter

Das elektrochromatierte Produkt ist gegenüber dem Grünprodukt etwas, schlechter im bezug auf Fliessfähigkeit des schmelzflüssigen Metalls und die Verträglichkeit des aufgeschmolzenen Metalls mit der unteren Platte ist zu unbefriedigend, so dass keine gute Schweissbarkeit erzielt wird. Demgegenüber ist das erfindungsgemäss gewonnene Produkt in bezug auf Fliessfähigkeit des schmelzflüssigen Metalls zufriedenstellend, so dass die Verträglichkeit des schmelzflüssigen Metalls mit der unteren Platte befriedigend ist. Das erfindungsgemäss gewonnene Produkt ist daher im bezug auf Schweissbarkeit mit dem Grünprodukt vergleichbar.

Es wurden ferner Zugversuche und Charpy-Kerbschlag-Tests für TIG-Schweisstellen durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 6 und 7 aufgeführt.

TABELLE 6 - Zugversuche für TIG-Stumpfstoßschweissung (1,5 mm ) (Raumtemperatur)

Prüfling ^\^^	O₇2% Kraft einwirkung (Dehngrenze) (kg/itm²)	Zugfestigkeit (kg/mm²)	Dehnung (%)	Bruchstelle
Grünprodukt	29.4	40.0	12.2	Schweiss- raupe
Ni-Plattierung plus Chromatierung (erfindungsganäss ' erhaltenes Produkt	30.5'	41.7	13.3	H
Elektrochroma- tierung (Vergleichsprodukt;	29.9	39.8	11.7	Il
in Längsrichtung genommener .(zu schweissender) Grundwerkstoff	31.5	49.0	42.0

TABELLE 7 - Charpy-Kerbschlag-(Pendelhammer-)Test für TIG-Stumpfstoßschweissung (1,5 mmt, 0,25^R 45° 2mm V-Kerbe)

---j£esttemperatur Prüfling ~~" ~--^_^^	9.]	20° C^-	-	9.1	ιοί /^ J₁ J Q V_-
Grünprodukt	8.e	Kg^Ji₂ cm	8.7	Kg__jJI3L· cm
Ni-Plattierung plus Chrcmatierung (erfin- dungsgemäss erhaltenes Produkt)	9.:		9.4	cm
Elektrochromatierung "(Vergleichspfodukt	9.:	cm	6.7-	cm
in Längsrichtung ge nommener (zu schweissen- der) Grundwerkstoff	cm	cm

Das erfindungsgemäss gewonnene Verfahrensprodukt hat eine etwas geringere Zugfestigkeit als der Grundwerkstoff (das Grünprodukt), zeigt jedoch Festigkeits- und Dehnungswerte unter Belastung, die mit denjenigen des Grünproduktes vergleichbar sind. Der Grund dafür, dass das erfindungsgemäss erhaltene Produkt, das Grünprodukt und das elektrochromatierte Vergleichsprodukt eine geringere Dehnung aufweisen als der Grundwerkstoff, ist darin zu sehen, dass der Raupenteil der Schweißstelle bricht. Das erfindungsgemäss gewonnene Produkt hat eine gute Charpy-Kerbschlagzähigkeit, die mit derjenigen des Grünproduktes oder des

- M.

Grundwerkstoffs bei +20 <C und -196⁰C vergleichbar ist. Das erfindungsgemäss erhaltene Produkt zeichnet sich somit auch durch eine gute Kerbschlagfestigkeit aus.

Wie bereits erwähnt, kann das erfindungsgemäss erhaltene
Verfahrensprodukt durch Schmelzschweissen oder Widerstandsschweissen geschweisst werden, ohne dass sich eine Änderung in den beim Grünprodukt angewandten Schweissbedingungen erforderlich erweist. Das erfindungsgemäss erhaltene Verfahrensprodukt zeigt eine Schweissbarkeit, die derjenigen
des Grünprodukts entspricht.

Claims

PATENTANSPRUCH

Verfahren zur Oberflächenbehandlung von legiertem Stahl mit hohem Nickelgehalt, dadurch gekennzeichnet, dass man die Stahloberfläche mit Nickel in einer Menge von 1 bis 10 g/m², berechnet als Nickelmetall, plattiert und auf dem erhaltenen Überzug einen Chromatfilm mit einem Chromgehalt von 5 bis 100 mg/m², berechnet als Chrommetall, bildet.